Размещено на http://www.allbest.ru/

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

Національний транспортний університет

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук

Спеціальність 05.22.01 - “Транспортні системи”

підвищення ефективності міських пасажирських перевезень на основі удосконалення організації руху автобусів

ГУЛЬЧАК Оксана Дмитрівна

Київ - 2005

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Національному транспортному університеті Міністерства освіти і науки України, м. Київ.

Науковий керівник: кандидат технічних наук, доцент

КОЦЮК Олександр Якович,

Національний транспортний університет, доцент.

Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор,

Ігнатенко Олександр Семенович

Національна академія державного управління при президенті України, професор кафедри "Управління містом"

кандидат технічних наук, доцент,

ДАВІДІЧ Юрій Олександрович,

Харківська Державна академія міського господарства, доцент кафедри "Транспортні системи та логістика"

Провідна установа: ДержавтотрансНДІпроект Міністерства транспорту України, відділ пасажирських перевезень

Захист відбудеться “_20_” _жовтня_ 2005 р. о _12_ годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д26.059.02 при Національному транспортному університеті за адресою: 01010, Україна, м.Київ, вул. Суворова, 1, аудиторія 333.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Національного Транспортного університету за адресою: 01103, Україна, м.Київ, вул. Кіквідзе, 42.

Автореферат розісланий “_15_” _вересня_ 2005 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради

к.т.н., доцент І.А. Рутковська

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Перспективи стійкого розвитку міст в Європі пов'язують із стимулюванням транспорту загального користування. Головна мета активізації перевезень міським пасажирським транспортом (МПТ) полягає у переключенні частини пасажиропотоків з індивідуального на транспорт загального користування і у створенні більш збалансованої транспортної системи, що знижує екологічне навантаження на міське середовище, підвищує швидкість і безпеку поїздок.

В Україні падіння рівня пасажирських перевезень було викликане браком коштів на підтримку їх нормального функціонування через економічні труднощі, а укомплектованість автотранспортними засобами (АТЗ) граничного терміну служби і відсутність фінансування їхньої заміни ще більш загострила ситуацію. Усе це сприяло виходу на ринок приватних перевізників з різномарочними АТЗ переважно малої місткості. При цьому практично зникли різновиди швидкісного автобусного сполучення. Найбільше поширення одержали перевезення пасажирів у режимі маршрутних таксомоторів переважно паралельно діючим маршрутам МПТ.

До об'єктивних чинників, що сприяють розвитку міських маршрутних пасажирських перевезень (ММПП) в Україні, поряд з ростом рухомості жителів міст і вартості використання індивідуальних АТЗ, відноситься також прагнення підвищити рівень безпеки та комфортності поїздок, наявність відповідного нормативно-правового забезпечення, поліпшення економічного стану країни і її громадян, прийняття конкурсних засад виявлення перевізника та використання резервів раціональної організації руху на маршрутах.

До методів організації руху на маршрутах відносять організацію комбінованих режимів руху та режими відправлення транспортних засобів у рейс, що дозволяють підвищити перевізну здатність маршруту, поліпшити рівень транспортного обслуговування, надати послуги з врахуванням платоспроможності населення та зменшити витрати транспортних підприємств на перевезення. Не зважаючи на практичне застосування всіх відомих методів організації руху автобусів на маршрутах до дійсного часу невизначеним залишаються раціональні області їх використання, майже відсутні методичні рекомендації для їх реалізації, а частина з них зовсім недосліджена.

Тому тема дисертаційної роботи, яка спрямована на розробку методики раціональної організації руху на маршрутах міського транспорту, що враховує поведінку учасників перевезень, а також дозволяє визначати раціональні параметри маршрутів, є актуальною.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Наукові результати роботи отримані у відповідності до завдань "Цільової комплексної програми розвитку транспортного комплексу України “Транспорт” (1992-2010 рр.), “Загальнодержавної програми реформування і розвитку житлово-комунального господарства на 2004-2010 рр.”, затвердженої Законом України від 24.06.2004 року № 1869-ІV, "Програми розвитку транспортного комплексу м. Києва на період до 2010 р.", затвердженої 29.03.2002 року під № 644.

Мета і задачі дослідження. Мета роботи полягає в удосконаленні транспортного процесу пасажирських перевезень на основі раціональної організації руху автобусів на маршрутах.

Для досягнення цієї мети були вирішені наступні задачі:

­ аналіз стану та закономірностей розвитку міських автобусних перевезень;

­ визначення характеристик маршрутних таксомоторних перевезень;

­ моделювання функціонування маршруту МПТ з комбінованим режимом руху;

­ визначення впливу параметрів маршрутів та організації руху автобусів на ефективність перевезень.

­ розробка методики раціональної організації руху на маршрутах МПТ.

Об'єктом дослідження є процес перевезення пасажирів на міських маршрутах.

Предмет досліджень - організація руху автобусів на маршрутах.

Методи досліджень. Методи теорії імовірностей та математичної статистики застосовані для аналітичного опису процесів, що відбуваються в транспортних системах. Методи психофізики використані для моделювання поведінки пасажирів при виборі виду сполучення. Методами дослідження операцій вивчалась динаміка обсягів перевезень на міських маршрутах. Методи імітаційного моделювання використовували для створення моделей пасажирських перевезень.

Наукова новизна одержаних результатів. Вперше встановлено, що зміна обсягів перевезень у часі на міському маршруті, яка викликана впровадженням організаційно-технологічних заходів, визначається потенційним пасажиропотоком та інерційністю його зростання, місткістю транспортних засобів, кількістю рейсів, коефіцієнтом змінності пасажирів; виявлено перевагу стохастичної природи коливань добових обсягів перевезень на таксомоторних маршрутах над відомими закономірностями їх тижневої циклічності;

Уточнено вплив факторів на вибір пасажиром маршруту переміщення, оцінку тривалості пішохідної складової переміщення з використанням маршрутного таксомотору, що в сукупності з встановленим фактом незалежності середньої відстані поїздки від довжини міського таксомоторного маршруту, дозволило визначити області застосування комбінованих режимів руху на міських маршрутах та режимів відправлення автобусів у рейс.

Практичне значення одержаних результатів. Полягає в розробці методики раціональної організації руху на маршрутах МПТ, яка враховує вимоги конкурентоспроможності режимів руху та поведінку пасажирів при здійсненні переміщення, та рекомендацій щодо підвищення ефективності пасажирських перевезень.

Розроблена методика використана при розробці пропозицій щодо удосконалення роботи автобусних маршрутів м. Чернігова. Результати дослідження рекомендовані для впровадження на підприємствах КП „Київпастранс”.

Результати виконаних досліджень можуть бути використані управліннями, підприємствами і науково-дослідними установами при рішенні задач удосконалення організації ММПП та в учбовому процесі при підготовці фахівців за напрямком „Транспортні технології”

Особистий внесок здобувача. У дисертації використані ідеї наукового керівника доц. Коцюка О.Я., пов'язані з діагностикою МПП відносно можливості організації комбінованих режимів руху та з динамікою зміни обсягів перевезень між сполученнями утвореними основним та додатковим режимами руху на маршруті.

Особистий внесок полягає у визначенні якісного та кількісного взаємозв'язку між зміною обсягу перевезень у часі та параметрами міського пасажирського маршруту; виявленні в природі коливань добових обсягів перевезень таксомоторних маршрутів переважаючого впливу зовнішніх чинників над відомими закономірностями та встановленні факту незалежності середньої відстані поїздки пасажиру від довжини маршруту; уточнені впливу факторів на вибір пасажиром маршруту переміщення, оцінки тривалості пішохідної складової переміщення з використанням маршрутного таксомотору та області застосування режимів руху на міських маршрутах та режимів відправлення автобусів у рейс.

За матеріалами дисертації опубліковано 11 статей, 9 з яких одноосібні і 3 тези доповідей на наукових конференціях. У публікаціях зі співавторами особистий внесок полягає: виявлені переліку і ваги кожного значущого фактору, що впливає на вибір пасажирами маршруту переміщення [1], у [2] теоретично обґрунтована та отримана залежність динаміки впливу параметрів маршруту на обсяг перевезень та проведено перевірку адекватності отриманої залежності.

Апробація результатів дисертації. Основні положення і результати дисертаційної роботи доповідалися і обговорювалися на:

-55-й - 60-й Наукових конференціях професорсько-викладацького складу і студентів Національного транспортного університету (м. Київ, 1999-2004 рр.),

-VІ Міжнародній науково-практичній конференції “Ринок послуг комплексних транспортних систем та прикладні проблеми логістики” (м.Київ, 2004р.)

Публікації. По темі дисертації опубліковано 11 наукових праць, з них 6 статей - у фахових виданнях, що входять до переліку затверджених ВАК України, 5 статей в інших періодичних науково-практичних виданнях, а також 2 тези доповідей на наукових конференціях.

Обсяг і структура дисертації. Дисертаційна робота складається з вступу, чотирьох розділів, основних результатів і висновків, списку використаних джерел зі 130 найменувань, разом з якими її обсяг складає 124 сторінки. Ілюструється 40 рисунками, містить 3 таблиці і 8 додатків.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ

У вступі обґрунтовується актуальність дисертаційної теми, сформульовано мету та задачі дослідження, наведено основні наукові результати, показано практичне значення отриманих результатів та напрямки впровадження.

Перший розділ дисертаційної роботи присвячений аналізу методів організації перевезень пасажирів у містах. Наведено аналіз сучасного стану розвитку міського пасажирського транспорту, а також досліджень з питань організації міських пасажирських перевезень та методів визначення режимів руху автобусів, обґрунтовано шляхи удосконалення транспортного процесу.

Аналіз літературних джерел засвідчив, що у взаємовідносинах сторін ринку міських пасажирських перевезень в процесі зміни соціально-економічних умов в країні виникли істотні суперечності, які призвели до системної кризи ММПП. Тому сучасним міським автобусним перевезенням в Україні притаманні спонтанність, некерованість та емпіризм у практичній діяльності. Подолання негативних тенденцій вбачається в розбудові системи організації та управління міськими перевезеннями, яка відповідає ринковим умовам.

Значну допомогу у визначені вихідної позиції автору надали наукові фундаментальні роботи Воркута А.І., Долі В.К., Ігнатенка О.С., Лігума Ю.С., Міротіна Л.Б., Муна Е.Е., Самойлова Д.С., Спіріна І.В., Фішельсона М.С., Штанова В.Ф., та інших вчених. В роботах цих авторів встановлені основні закономірності функціонування систем пасажирських перевезень, розроблені принципи формування систем i методи раціональної організації перевезень.

В результаті аналізу методів організації міських пасажирських перевезень запропонована їх класифікація за метою використання. Встановлено, що методи, які передбачали впровадження швидкісного автобусного сполучення та маршрутних таксомоторів, не мали достатнього теоретичного обґрунтування та методичного забезпечення.

Аналіз літературних джерел щодо методів визначення режимів руху автобусів на міських маршрутах свідчить, що вихідним положенням авторів є припущення про рух автобусів однакової місткості за графіком. У сучасних умовах таке припущення справедливе лише в окремих випадках. Майже не розглядаються або вивчаються на рівні постановки задачі проблеми визначення області застосування маршрутних таксомоторів. Недослідженим залишився вплив режимів відправлення автобусів у рейс (за наповненням салону, за графіком руху, тощо) на ефективність перевезень. Визначене обумовило мету і задачі дослідження.

У другому розділі роботи встановлені теоретичні передумови дослідження режимів руху транспортних засобів на маршрутах. Обґрунтовано умови декомпозиції маршрутної системи міста для розгляду окремих її елементів. На основі аналізу міських пасажирських перевезень обґрунтовані критерії їх ефективності, наведені результати дослідження мотивації вибору сполучення пасажирами, що дозволило виконати моделювання розподілу пасажиропотоку на маршрутах з комбінованим режимом руху. Вивчені характеристики процесу маршрутних таксомоторних перевезень, добові коливання обсягу перевезень та динаміка їх зміни.

Аналіз досліджень міських пасажирських перевезень свідчить про відмінну, а іноді суперечливу мотивацію основних учасників перевезень (пасажири, перевізники, органи місцевої влади), яка визначається рівнем транспортного обслуговування, продуктивністю роботи транспорту та собівартістю перевезень. Тому означені характеристики прийняті для оцінки ефективності міських пасажирських перевезень.

Організація міських пасажирських перевезень передбачає з одного боку можливість пасажирам вибирати маршрути переміщення, а з іншого - формувати пасажиропотоки завдяки зміні характеристик маршрутів міського транспорту, що визначає важливість практичного застосування результатів дослідження мотивації вибору пасажирами. Крім цього, результати цього дослідження дозволяють проводити декомпозицію маршрутної системи на її складові елементи. Зміна умов економічної діяльності визначила необхідність уточнення результатів досліджень попередників стосовно факторів впливу на вибір пасажирами маршруту переміщення. Експериментальними дослідженнями (1999р., 2000-2001р.р., 2004р.), які виконані методом експертних оцінок, встановлено, що визначальними факторами, за рівнем їх впливу на вибір пасажиром маршруту переміщення є вартість поїздки, тривалість переміщення, інтервал руху і наповнення салону автобусів. Таким чином, доведено необхідність врахування в мотивації вибору пасажира вартості поїздки. Достовірність висновків підтверджена стійкими результатами протягом п'яти років, обґрунтованим обсягом вибірки респондентів та середньою ступінню узгодженості, що відповідає значенню коефіцієнта конкордації меншому 0,2.

За результатами цих досліджень запропоновано модель дискретного вибору пасажиром маршруту переміщення. За теоретичне підґрунтя визначення моделі прийнято основний психофізичний закон у формулюванні С.Стівенса. На його основі доведено, що частка пасажирів (P_k), яка обере k маршрут на основі n характеристик (f) із m альтернативних варіантів визначається:

, 1 ? k ? m (1)

де а_і - емпіричний коефіцієнт вагомості і-го фактору.

На основі виразу (1) та значимих факторів мотивації вибору пасажирами маршруту переміщення розподіл обсягу перевезень між звичайним та таксомоторним режимами руху на міському маршруті визначається залежністю:

(2)

де t_з і t_m - відповідно, тривалість переміщення з використанням звичайного режиму руху і таксомоторного; ф_з і ф_m - вартість проїзду у автобусах із звичайним режимом руху і таксомоторним; і_з і і_m - інтервали руху автобусів розглядуваних режимів руху; г_{з і} г_m - коефіцієнти динамічного використання місткості автобусів у відповідності до режимів руху; a, b, c, d - емпіричні коефіцієнти, що визначаються за даними обстежень.

При впроваджені на маршруті комбінованого режиму руху досягнення стійкого розподілу обсягів перевезень між запровадженими режимами руху, що визначається залежністю (1), відбувається поступово. Тому в умовах практичної діяльності важливо визначити термін експериментального впровадження нововведень, мати можливість управляти цим процесом і на основі результатів початкового періоду експерименту прогнозувати його наслідки з метою скорочення невиправданих матеріальних витрат. Для цього в роботі розглянута динаміка функціонування міського таксомоторного маршруту. За вихідне положення прийнято, що приріст обсягу перевезень (dQ) визначається приростом обсягу послуг, які надаються. При функціонуванні міського пасажирського маршруту, незалежно від надлишку або дефіциту транспортних засобів, спостерігатиметься стійкий стан. Зміна цього стану описується диференційним рівнянням виду:

, (3)

де l_c - середня відстань поїздки, км; Q - обсяг перевезень, пас.; W_m - виробіток транспорту, місце.км; W_r - реалізуємий обсяг транспортної роботи, пас.км.

З урахуванням гіпотези про те, що початковий обсяг перевезень від виробітку транспорту має показовий характер, рішення рівняння (3) має вигляд:

(4)

де q- місткість транспортних засобів; r - кількість рейсів, k_c - коефіцієнту змінності пасажирів, К - коефіцієнт росту обсягу перевезень при збільшенні кількості рейсів; Q_max - максимальний обсяг перевезень; Т_д - постійна часу, що характеризує інерційність зростання пасажиропотоку; а - емпіричний коефіцієнт.

Перевірка теоретичних положень з результатами спостережень за таксомоторним маршрутом №437 м. Києва свідчить про високу ступінь адекватності моделі (рис. 1). Коефіцієнт кореляції між розрахунковими і спостерігаємими даними становить R=0,89.

Рис.1. Динаміка обсягу перевезень таксомоторного маршруту

Розроблена модель функціонування маршруту дозволяє з прийнятною точністю оцінити ефективність впровадження заходів щодо удосконалення роботи транспорту на маршрутах на основі результатів перших днів роботи та визначати раціональну організацію впровадження нововведень. Встановлено, що зміна обсягу перевезень на маршруті суттєво залежить від початкових умов експерименту. Розробка раціональної організації транспортного процесу при впровадженні нововведень можлива на основі співставлення витрат на функціонування транспорту та вигод, які отримуються.

Організація ефективної роботи пасажирського транспорту можлива лише на основі обґрунтованого прогнозу обсягів перевезень з врахуванням особливостей їх зміни в різні періоди часу. Для планування роботи маршрутних таксомоторних перевезень важливе значення має вивчення добових коливань обсягів перевезень. В результаті виконаного дослідження встановлено, що вплив зовнішніх факторів викликає коливання добового обсягу перевезень на порядок більший за зміни, що пов'язані з тижневою циклічністю.

Вивчення методів організації руху транспортних засобів на маршрутах можливе лише за на основі імітаційного моделювання. Для побудови відповідної моделі визначено недосліджені раніше характеристики режимів руху. Показано, що щільність розподілу тривалості зупинки маршрутного таксомотору узгоджується з гіпотезою про розподіл за “зміщеним” експоненційним законом, щільність розподілу пасажирообміну зупинок - за законом Пуассона. Доведена відсутність зв'язку між середньою відстанню поїздки та довжиною маршруту.

Встановлені закони розподілу характеристик процесу перевезень можуть слугувати їх моделями, які у сукупності з моделями руху транспортних засобів і переміщення пасажирів необхідні для дослідження пасажирських перевезень з метою пошуку заходів щодо підвищення їх ефективності.

Третій розділ роботи присвячений розробці комплексу моделей для вирішення задач раціональної організації руху на маршрутах міського транспорту. Формалізована оцінка витрат часу на пішохідні переміщення при користуванні пасажиром таксомоторного маршруту. Досліджені швидкісні та паливні властивості міських автобусів. Встановлені умови використання комбінованих режимів руху.

Особливістю роботи маршрутних таксомоторів є відмінність у поведінці пасажирів при реалізації пішохідних переміщень, яка пов'язана з дозволеними зупинками на вимогу пасажирів. Врахування цієї особливості дозволяє підвищити точність розрахунків до 31% у порівнянні з відомими моделями.

Дослідженням швидкісних і паливних властивостей міських автобусів, виконаним за методикою запропонованою Фаробіним Я.Є., встановлено, що при виборі автобуса для роботи в місті, за інших рівних умов, перевагу доцільно надавати характеристикам паливної економічності над швидкісними властивостями. Виявлено вплив зміни довжини перегону та завантаження автобусу на показники швидкісних і паливних властивостей. Визначені закономірності використані для порівняльного аналізу експлуатаційних витрат за результатами моделювання функціонування маршруту з комбінованим режимом руху.

Можливості вивчення функціонування маршруту з комбінованим режимом руху за допомогою аналітичних моделей обмежені вихідними посилками їх створення. При змiнi закону вхідних потоків та мотивації вибору шляху переміщення пасажирами їх використання веде до отримання неадекватних результатів з реальними умовами. Тому для визначення поведінки системи в реальних умовах функціонування була розроблена модель із використанням методу статистичних випробувань. Розроблена модель має блокову структуру (рис.2).

Після введення вхідних даних (блок 1) і встановлення поточного часу моделювання та кроку розрахунку (блок 2) виконується генерування кореспонденцій по кожній зупинці (блок 3). Кореспонденція, як елемент системи, описується характеристиками просторові координати (місця відправлення і прибуття, вид черги (за видами режимів руху або приоритетна), витрати часу на очікування в черзі, на поїздку і загалом на переміщення. Зупинка описується трьома видами черги: звичайного і додаткового сполучення, а також приоритетна. Приоритетна черга формується з кореспонденцій двох інших черг, коли час, що витрачається на очікування певною кореспонденцією перевищує поріг деякого критичного терміну часу. Кожна черга характеризується кількістю кореспонденцій та порядком їх надходження. Упорядкування черг на зупинках є функцією блоку 4. Окремим елементом системи є транспортний засіб, характеристиками якого є: місткість, швидкість руху, наповнення кореспонденціями, просторова координата, час, що витрачається на зупинку та відстій, режим відправлення у рейс, кількість перевезених пасажирів, перелік зупинок, що обслуговуються. Відслідковування місця знаходження кожного транспортного засобу покладається на блок 5.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис.2. Загальний алгоритм моделювання міського маршруту з комбінованим режимом руху

Після прибуття транспортного засобу на зупинку (блоки 6-8) кореспонденції, які знаходяться в салоні і мають цей пункт кінцевим для поїздки, звільняють салон. Якщо кількість вільних місць в транспортному засобі достатня то їх заповнюють кореспонденції приоритетної черги та черги відповідного сполучення. У протилежному випадку, заповнення вільних місць починається з приоритетної черги у порядку появи кореспонденцій і закінчується при повному заповненні салону. Після цього виконується перерахунок черг на зупинці та кореспонденцій у салоні транспортного засобу (блоки 9-10). Такі процедури виконують за всіма зупинками та транспортними засобами (блоки 11-12). Узагальнені характеристики всієї системи визначаються блоком 13. При вичерпанні терміну моделювання (блок 14) виконується остаточний розрахунок результатів (блок 15) та їх фіксація. Особливість розрахунку маршрутного таксомотору, як додаткового режиму руху, полягає у наявності процедури виконання зупинки для обслуговування пасажирів. Ця процедура включена в блок 6 і активується при розгляді відповідного комбінованого режиму руху.

На основі алгоритму моделювання міського маршруту (рис. 2) для визначення впливу управляємих параметрів системи (кількість і місткість транспортних засобів, режими руху і відправлення в рейс, час оборотного рейсу), на зміну оціночних показників (продуктивність маршруту, витрати часу пасажирів на переміщення) була розроблена програма з використанням мови високого рівня програмування С++.

Розроблена модель функціонування міського маршруту з комбінованим режимом руху дозволяє виконувати аналіз та синтез організаційних заходів щодо удосконалення роботи транспорту на маршрутах. При цьому похибка значень прогнозованих показників пасажиропотоків та роботи транспорту не перевищує 4%. міський перевезення маршрут пасажиропотік

На відміну від результатів досліджень попередників встановлено, що застосування режиму руху, який передбачає використання методу швидкісної подачі, не залежить від структури пасажирських кореспонденцій, а визначається нерівномірністю обсягів перевезень за напрямками руху, наявністю дефіциту перевізної здатності маршруту, відношенням інтервалів та швидкостей руху транспортних засобів у звичайному та додатковому режимах руху.

В умовах реальних маршрутів впровадження методу швидкісної подачі доцільне на маршрутах з коефіцієнтом нерівномірності обсягів перевезень за напрямками руху не менше п'яти та при скороченні часу оборотного рейсу в не менше 25% (рис.3). За умови дефіциту перевізної здатності автобусів, що працюють у звичайному режимі, у найменш завантаженому напрямку руху більшого 10% впровадження режиму швидкісної подачі недоцільне.

Рис.3. Зміна відношення обсягів перевезень за напрямками руху (Q_п/Q_з) від співвідношення часу виконання оборотного рейсу (t_ш/t_з) швидкісного і звичайного режимів руху при яких використання цих режимів рівновигідне

Організація відправлення таксомоторів у рейс за умовою наповнення салону пасажирами доцільна, якщо на кінцевій зупинці час повного завантаження салону менший інтервалу руху або перевізна здатність маршруту недостатня (рис.4).

Рис. 4. Залежність максимального терміну затримки автобусу від коефіцієнту змінності

В умовах достатньої перевізної здатності маршруту з комбінованим режимом руху необхідною передумовою впровадження затримок на кінцевій зупинці з метою більшого наповнення салону є мінімальне значення коефіцієнту змінності пасажирів (К_зм < 2,5). Максимальна тривалість затримки від часу відправлення, передбаченого розкладом руху визначається не місткістю таксомоторів, а довжиною маршруту та змінністю пасажирів.

У четвертому розділі розглядаються питання застосування розроблених моделей для удосконалення пасажирських перевезень. Обґрунтована область використання маршрутних таксомоторів. Запропонована методика вибору оптимальних параметрів маршруту, яка є складовою частиною розробленої методики організації руху на маршрутах міського транспорту. Наведено приклад удосконалення організації перевезень на міському маршруті.

Встановлено, що за критерієм витрат часу пасажирів на переміщення використання автобусів в режимі маршрутного таксомотору не доцільне при застосуванні моделей загальною місткістю більше 40 місць. Продуктивність маршрутних таксомоторів зменшується у порівнянні зі звичайним режимом руху при використанні автобусів місткістю більшою 30 місць (рис.5). Використання критерію собівартості перевезень визначає обмеження застосування автобусів для маршрутних таксомоторних перевезень 14 місцями (рис. 6).

Рис. 5. Область ефективного використання маршрутного таксомотора за критерієм максимізації продуктивності автобусу

Рис.6. Область ефективного використання маршрутного таксомотора за критерієм собівартості перевезень

Для визначення раціональних значень параметрів маршруту з комбінованим режимом рухом сформульована наступна задача. На міському пасажирському маршруті організовано два режими руху: звичайний і додатковий. При цьому відомий пасажиропотік як функція часу, кількість і місткість транспортних засобів, час виконання оборотного рейсу для звичайного режиму руху та вид додаткового режиму руху з визначеною місткістю автобусів. Необхідно визначити кількість транспортних засобів для додаткового режиму руху, при якій добовий прибуток на маршруті буде максимальним.

, (5)

де Q - обсяг перевезень; t - тривалість виконання оборотного рейсу; і - інтервал руху транспортних засобів; о - режим організації руху на маршруті; ф - тариф на перевезення; s - структура пасажиропотоку; q - місткість транспортного засобу; С - питомі витрати на один кілометр пробігу транспортного засобу; L_м - довжина маршруту у прямому і зворотному напрямках руху; Т_р - розрахунковий період

Ця задача відноситься до класу задач параметричної оптимізації i вирішується методом варіаційного обчислення, що полягає у послідовній зміні кожного параметра управління з початкової точки до кінцевої, які визначаються відповідно за мінімальною і максимальною інтенсивністю надходження замовлень на перевезення з використанням моделі функціонування маршруту з комбінованим режимом руху.

Запропонована методика раціональної організації руху на маршрутах міського пасажирського транспорту передбачає послідовне рішення наступних задач з використання розроблених в роботі та наведених у фаховій літературі моделей та методик (рис. 7).

Рис. 7. Алгоритм удосконалення перевезень на міських маршрутах

Використання запропонованої методики проілюстровано на прикладі удосконалення організації перевезень на міському маршруті м. Чернігова.

ВИСНОВКИ

1.Аналіз літературних джерел, практичний досвід організації міських перевезень пасажирів свідчить, про масове застосування на маршрутах комбінованих режимів руху та різних режимів відправлення автобусів у рейс без належного обґрунтування, що в певних умовах зменшує перевізну здатність транспорту та погіршує рівень обслуговування пасажирів. Методики визначення раціонального виду комбінованого режиму руху з врахуванням особливостей його організації та поведінки пасажирів потребують удосконалення, а режими відправлення автобусів у рейс майже недосліджені.

2.Встановлено, що основними факторами за рівнем їх впливу на ефективність процесу перевезень є вартість поїздки, тривалість переміщення, інтервал руху і наповнення салону автобусів. Використання цих факторів, неодноразово встановлених методом експертних оцінок упродовж 1999-2004 років (коефіцієнт конкордації W<0,2), дозволяє проводити обґрунтований аналіз їх впливу на обсяги перевезень альтернативних режимів руху на маршруті.

Виявлені натурними спостереженнями закони розподілу характеристик маршрутних таксомоторних перевезень можуть слугувати їх моделями, які у сукупності з моделями руху транспортних засобів і переміщення пасажирів дозволяють виконувати пошук заходів щодо підвищення ефективності функціонування таксомоторного маршруту.

Вплив зовнішніх факторів викликає коливання добового обсягу маршрутних таксомоторних перевезень на порядок більші за зміни, що пов'язані з тижневою циклічністю. Швидкість досягнення усталеного обсягу перевезень в результаті зміни в організації руху на маршруті визначається початковими умовами, що надає змогу визначати раціональну організацію впровадження нововведень. Модель динаміки зміни обсягу перевезень та впливу зовнішніх факторів дозволяє на основі результатів початкового періоду впровадження нововведень оцінювати ефективність запропонованого заходу з удосконалення перевезень.

3.Запропонована математична модель функціонування міського пасажирського маршруту у вигляді імітаційної динамічної моделі з двома одночасними режимами руху транспортних засобів, один з яких звичайний. дозволила встановити загальні закономірності, притаманні комбінованому режиму руху та визначати раціональне застосування його видів з врахуванням рівня транспортного обслуговування населення, продуктивності роботи транспорту та собівартості перевезень.

4.Використання методу швидкісної подачі автобусів на маршруті з комбінованим режимом руху визначається нерівномірністю обсягів перевезень за напрямками руху, дефіцитом перевізної здатності маршруту, відношенням інтервалів та швидкостей руху транспортних засобів у звичайному та додатковому режимах руху і не залежить від структури пасажирських кореспонденцій.

В умовах реальних маршрутів впровадження методу швидкісної подачі доцільне на маршрутах з коефіцієнтом нерівномірності обсягів перевезень за напрямками руху не менше п'яти та при скороченні часу оборотного рейсу не менше 25%. За умови дефіциту перевізної здатності транспортних засобів, що працюють у звичайному режимі, у найменш завантаженому напрямку руху більшого 10% впровадження режиму швидкісної подачі недоцільне.

Організацію відправлення маршрутних таксомоторів у рейс за умови наповнення салону пасажирами доцільна, якщо на кінцевій зупинці час повного завантаження салону менший за інтервал руху або перевізна здатність маршруту недостатня.

Необхідною передумовою впровадження затримок автобусів на кінцевій зупинці з метою більшого наповнення салону є значення коефіцієнту змінності пасажирів (К_зм < 2,5). Максимальна тривалість затримки від часу відправлення, передбаченого розкладом руху, визначається не місткістю таксомоторів, а довжиною маршруту та змінністю пасажирів.

В режимі маршрутного таксомотору доцільно використовувати автобуси загальною місткістю менше 30 пасажирів.

Врахування особливостей виконання зупинок в таксомоторному сполученні в моделі пішохідної частини переміщення пасажира дозволяє підвищити точність розрахунків до 31%.

5.Розроблені аналітичні та імітаційні моделі маршрутних перевезень та проведені експерименти надали можливість виявити закономірності формування пасажиропотоків і характеристики використання транспортних засобів. Застосування розробленої методики оптимізації дозволяє вибрати параметри маршруту, які визначають організацію процесів перевезень у часі.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ

1.Коцюк О.Я., Григорчук О.Д. Мотивація пасажирів при виборі виду сполучення..//Вісник: Зб. праць Національного транспортного університету та Транспортної академії України. - К., РВВ НТУ, 2000. Вип. 4. - с. 162-163.

2.Коцюк О.Я., Григорчук О.Д. Вибір форм сполучення на маршрутах міського пасажирського транспорту.//Вісник: Зб. праць Національного транспортного університету та Транспортної академії України. - К., РВВ НТУ, 2001. Вип. 5. - с. 169-170.

3.Григорчук О.Д. Проблеми і шляхи удосконалення міських автобусних перевезень.//Вісник: Зб. праць Національного транспортного університету та Транспортної академії України. - К., РВВ НТУ, 2002. Вип. 7. - с. 226-228.

4.Гульчак О.Д. Проблеми пасажирських перевезень та безпека руху. Безпека дорожнього руху України. ТОВ „Журнал „Радуга”, 2003/3-4. с. 42-44

5.Гульчак О.Д. О необходимости определения сфер применения различных классов автобусов. Автотранспорт и перевозки. № 8, 2003. - с.35-36.

6.Коцюк О.Я., Гульчак О.Д. Динаміка розвитку міського пасажирського маршруту.//Вісник: Зб. праць Національного транспортного університету . - К., РВВ НТУ, 2003. Вип. 8. - с. 123-127.

7.Гульчак О.Д. Исследование скоростных и топливных свойств городских автобусов. Автотранспорт и перевозки. № 16, 2004. - с.29-31.

8.Гульчак О.Д. Анализ эффективности организации таксомоторных маршрутов. Автотранспорт и перевозки. № 17, 2004. - с.31-34.

9.Гульчак О.Д. Аналіз ефективності організації таксомоторних маршрутів. // Збірник доповідей 6 Міжнародної науково-практичної конференції “Ринок послуг комплексних транспортних систем та прикладні проблеми логістики К., 2004. - с.80-84.

10.Гульчак О.Д. Аналіз ефективності організації таксомоторних маршрутів.// Вісник: Зб. праць Національного транспортного університету . - К., РВВ НТУ, 2004. Вип. 9. - с. 219-223.

11.Гульчак О.Д. Обоснование сферы использования комбинированных режимов движения. Автотранспорт и перевозки. № 5, 2005. - с. 42- 44

12.Гульчак О.Д. Дослідження функціонування таксомоторних маршрутів. 60 Ювілейна наукова конференція професорсько-викладацького складу і студентів Національного транспортного університету. Тези доповідей. - К.: НТУ, 2004. - с.114

13.Гульчак О.Д. Підвищення ефективності міських пасажирських перевезень на основі удосконалення організації руху автобусів. 61 наукова конференція професорсько-викладацького складу і студентів Національного транспортного університету. Тези доповідей. - К.: НТУ, 2005. - с.140

АНОТАЦІЯ

Гульчак О.Д. Підвищення ефективності міських пасажирських перевезень на основі удосконалення організації руху автобусів - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук зі спеціальності 05.22.01 - „Транспортні системи”. - Національний транспортний університет, Київ, 2005.

Дисертація присвячена розробці методичних основ удосконалення пасажирських перевезень на маршрутах міського транспорту шляхом впровадження комбінованих режимів руху.

В роботі встановлено умови використання різновидів маршрутів з комбінованим режимом руху та методів відправлення автобусів у рейс.

Розроблені аналітичні та імітаційні моделі міських маршрутних перевезень та проведені експерименти надали можливість виявити закономірності пасажиропотоків і характеристики використання транспортних засобів; встановити кількісний та якісний взаємозв'язок між параметрами процесу перевезень та ймовірністю вибору шляху переміщення; уточнити область застосування маршрутних таксомоторів.

Застосування розробленої методики організації руху на маршрутах міського пасажирського транспорту дозволяє вибирати раціональні параметри маршрутів з комбінованим режимом руху.

Ключові слова: міські пасажирські перевезення, маршрутні таксомоторні перевезення, пасажиропотоки, організація перевезень.

АННОТАЦИЯ

Гульчак О.Д. Повышение эффективности городских пассажирских перевозок на основе усовершенствования организации движения автобусов - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.22.01 - „Транспортные системы” - Киев, 2005.

В работе определены условия использования разновидностей маршрутов с комбинированным режимом движения и методов отправление автобусов в рейс.

Разработанные аналитические и имитационные модели городских маршрутных перевозок и проведенные эксперименты предоставили возможность обнаружить закономерности пассажиропотоков и характеристики использования транспортных средств; установить количественную и качественную взаимосвязь между параметрами процесса перевозок и вероятностью выбора пути перемещение; уточнить область применения маршрутных таксомоторов.

Установлено, что основные факторы по уровню их влияния на эффективность процесса перевозок - это длительность перемещения, стоимость поездки, интервал движения и наполнение салона автобусов. Использование этих факторов позволяет проводить обоснованный анализ их влияния на объемы перевозок альтернативных режимов движения на маршруте.

Влияние внешних факторов вызовет колебание суточного объема маршрутных таксомоторных перевозок на порядок больше изменений, которые связанны с недельной цикличностью. Скорость достижения устойчивого объема перевозок в результате изменения организации движения на маршруте определяется начальными условиями, которые дают возможность определять стратегию внедрения нововведений. Описание динамики изменения объема перевозок и влияния внешних факторов позволяет на основе результатов начального периода внедрения оценивать эффективность предложенного мероприятия по усовершенствованию перевозок.

Предложена математическая модель функционирования городского пассажирского маршрута в виде имитационной динамической модели с двумя одновременными режимами движения транспортных средств, один из которых обычный. Исследованием на модели установлены общие закономерности, присущие комбинированному режиму движения. Её использование с учетом уровня транспортного обслуживания населения, производительности работы транспорта и себестоимости перевозок позволяет определять рациональные режимы движения.

Разработанная методика рациональной организации движения на маршрутах городского пассажирского транспорта определяет: условия внедрения скоростной подачи, организацию отправления маршрутных таксомоторов в рейс, максимальную общую вместительность автобуса, который работает в режиме маршрутного таксомотора. Учёт особенностей выполнения остановок в таксомоторном соединении в модели пешеходной части перемещения пассажира позволяет повысить точность расчетов до 31%.

Выявленные закономерности формирования пассажиропотоков и характеристики использования транспортных средств. Применение разработанной методики оптимизации позволяет выбрать параметры маршрута, которые определяют организацию процессов перевозок во времени.

Ключевые слова: городские пассажирские перевозки, маршрутные таксомоторные перевозки, пассажиропотоки, организация перевозок.

SUMMERY

Gulchak O.D. - Increase of efficacy of city passenger transport at the basis of the improvement of organization of the bus circulation. Manuscript.

Dissertation on competition for the scientific degree of engineering sciences candidate, speciality 05.22.01 - Transport Systems. - National Transport University, Kyiv, 2005.

Conditions of use of routes verity with combined regime of traffic and methods of buses forwarding in run are defined in this work.

Developed analytical and imitation models of city routes transportations and experiments carried out gave the possibility to reveal the regularities of traffic flows and characteristics of carriers use; to define qualitative and quantitative interconnection between transportation process parameters and probability of route of movement choice; to precise the sphere of application of route taxies.

The application of developed methodic of traffic organization on the routes of city passenger transportation allows to choose rational parameters of routes with combined regime of traffic.

Key words: city passenger transportations, routing taxi transportations, volumes of passenger traffic, the organization of transportations.

Размещено на Allbest.ru

...